НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ. ПРОБЛЕМНЫЕ АСПЕКТЫ

ТехНАДЗОР.
Н.А.Быстрова, Д.И.Галкин, Э.Б.Франц

В настоящее время участились случаи рекламаций и судебных тяжб между заказчиками и изготовителями металлоконструкций, арбитром в которых становятся специалисты НК. В настоящей статье авторы обращают внимание специалистов на ошибки проектантов, без устранения которых контроль качества невозможен, а также на особенности визуального и измерительного и ультразвукового контроля сварных соединений элементов, расположенных под углом менее 90°. В заключении статьи приведены пути решения выявленных проблем.

Основным документом, регламентирующим в настоящее время изготовление металлоконструкции в заводских условиях, является ГОСТ 23118 «Конструкции стальные строительные. Общие технические условия». Схематичное изображение типового узла приварки раскосов к нижнему поясу сварной металлоконструкции приведено на рис. 1.

Рис. 1. Схематичное изображение узла сварной металлоконструкции

Основной технологической особенностью проведения неразрушающего контроля (НК) металлоконструкций является наличие большого количество элементов (поясов, раскосов и пр.), сваренных под углом, отличным от 0° или 90°.
Следует учитывать, что НК сварных соединений металлоконструкций имеет смысл только в том случае, если в проекте заданы (п. 4.10.7 ГОСТ 23118):
1. сварные соединения, для которых требуются контроль с использованием ультразвуковых, радиографических методов, а также механические испытания (т.е. в проекте должны быть указаны конкретные сварные соединения, для оценки качества которых необходимо использовать физические методы контроля);
2. методы и объемы контроля (под методом контроля подразумевается конкретный нормативно технический документ, в котором указана технология НК и критерии оценки качества по результатам НК);
3. требуемый уровень качества сварных соединений.
По опыту авторов лишь незначительное количество проектов содержат данную информацию, ограничиваясь фразой о том, что «неразрушающий контроль должен быть выполнен в соответствии с ГОСТ 23118». Для проведения визуального и измерительного контроля такой информации недостаточно, т.к. ГОСТ 23118 содержит три уровня качества, для которых определены различные критерии оценки по дефектам и отклонениям. Следует учитывать, что задание одного уровня качества для всей металлоконструкции (так делают некоторые проектанты) тоже не является правильным решением, т.к. уровень качества определяется в зависимости от типа швов соединений и характеристики условий их эксплуатации в соответствии с табл. 1 ГОСТ 23118. Таким образом, для каждого шва металлоконструкции должен быть задан свой уровень качества. В отношении ультразвукового контроля ГОСТ 23118 вообще не дает никакой информации (за исключение объема контроля), которая может быть использована специалистами НК для задания чувствительности контроля и определения критериев отбраковки.
Но даже при наличии в проекте соответствующей информации повторяемость результатов контроля сварных металлоконструкций может быть не обеспечена вследствие терминологических и методических трудностей, среди которых:
1. Отсутствие в нормативной документации однозначного определения катета углового шва.
Так, например, ГОСТ 14771 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры», ГОСТ Р ИСО 17659 «Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений» и РД 03-606-03 «Инструкция по визуальному и измерительному контролю» имеют различные определения катета углового шва, что проиллюстрировано на рис. 2.

Рис. 2. Катет углового шва, K1 - по ГОСТ 14771, K2 - по ГОСТ Р ИСО 17659, K3 - по РД 03-606-03

2. Отсутствие средств измерений, определенных нормативной документацией по проведению визуального и измерительного контроля (РД 03-606-03), для измерения катета углового шва соединения на рис. 1, из-за технической невозможности (см. рис. 3):
- правильной установки средств контроля (а, б, в);
- получения значения катета углового шва в результате прямого измерения (г).

Рис. 3. Применение стандартных средств контроля для измерения катета углового шва элементов, сваренных под углом: а – УШС-2, б – шаблон Красовского, в – шаблон Ушерова-Маршака, г – штангенциркуль (модифицированный)

Следует обратить отдельное внимание на невозможность использования стандартных средств для определения таких параметров качества (по ГОСТ 23118) сварного шва соединения на рис. 1, как: ассиметрия углового шва, превышение выпуклости углового шва.

3. Невозможность применения стандартных (регламентированных, например, в ГОСТ 14782, РД РОСЭК-001-96) схем и методик ультразвукового контроля для выявления наиболее опасных дефектов типа несплавления и непровара по причинам:
- наличия труднодоступных областей для сканирования: зоны с односторонним доступом, криволинейные поверхности;
- необходимости учета угла наклона элементов с целью определения зоны возможного приема отраженных от несплошностей сигналов: точка выхода центрального луча и точка приема не совпадают (см. рис. 4).
- отсутствия регламентированных требований к настройке чувствительности контроля.

Рис. 4. Схема ультразвукового контроля эхо-методом сварного углового шва элементов, расположенных под тупым углом: 1 – пьезоэлектрический преобразователь, 2 – непровар, 3,4 – точка выхода центрального луча и точка приема соответственно

Обозначенные проблемы стоят особенно остро с учетом участившихся случаев рекламаций и судебных тяжб между заказчиками и изготовителями металлоконструкций, арбитром в которых становятся специалисты НК. Авторы хотят предостеречь специалистов НК от имитации контроля рассматриваемых металлоконструкций, которая легко прослеживается в заключениях и технологических картах. В качестве путей решения поставленных задач авторы предлагают:
1. Перед проведением НК потребовать от проектной организации указания нормативного документа, в соответствии с которым проектантами принята трактовка катета углового шва.
2. При проведении визуального и измерительно контроля факультативно использовать контурные шаблоны, позволяющие воспроизвести на бумаге очертания наружной поверхности сварного шва, после чего выполнить измерения всех его параметров.
3. Перед проведением ультразвукового контроля разрабатывать технологическую карту, учитывающую особенности сварного соединения. Для контроля на предмет наличия непровара использовать схему из двух преобразователей (излучателя и приемника). Угол ввода излучающего преобразователя и расстояние между преобразователями необходимо определять исходя из геометрических размеров свариваемых элементов.

 
Информация об источнике
Автор: Быстрова Н., Галкин Д., Франц Э.